شرح قانون نيوتن 1 و 2 و 3 وأمثلة للمشاكل + عملهم

ينص قانون نيوتن الأول على أن "كل كائن سيحافظ على حالة من الراحة أو يتحرك في وضع مستقيم ، ما لم تكن هناك قوة تعمل على تغييره".

هل سبق لك أن ركبت سيارة تسير بسرعة ثم تفرمل على الفور؟ إذا كان لديك ، فستشعر بالتأكيد بالارتداد إلى الأمام عندما تفرامل السيارة فجأة.

تم تفسير ذلك من خلال قانون يسمى قانون نيوتن . لمزيد من التفاصيل ، دعنا نلقي نظرة على قانون نيوتن ومناقشة قانون نيوتن.

أولية

قانون نيوتن هو قانون يصف العلاقة بين القوة التي يمر بها الجسم وحركته. صاغ هذا القانون عالم فيزياء يُدعى السير إسحاق نيوتن.

إلى جانب ذلك ، كان قانون نيوتن قانونًا كان مؤثرًا جدًا في عصره. في الواقع ، هذا القانون هو أيضًا أساس الفيزياء الكلاسيكية. لذلك ، يُطلق على السير إسحاق نيوتن أيضًا اسم أبو الفيزياء الكلاسيكية.

بالإضافة إلى ذلك ، ينقسم قانون نيوتن إلى ثلاثة ، وهي قانون نيوتن الأول وقانون نيوتن الثاني وقانون نيوتن الثالث.

قانون نيوتن الأول

بشكل عام ، يسمى قانون نيوتن 1 قانون القصور الذاتي. يقرأ القانون:

"سيحافظ كل كائن على حالة من الراحة أو يتحرك بشكل منظم ومستقيم ، ما لم تكن هناك قوة تعمل على تغييره."

كما في الحالة السابقة ، سيارة فرملة فجأة ثم ارتد الراكب. يشير هذا إلى أن قانون نيوتن الأول يتوافق مع ظروف الركاب الذين يميلون إلى الحفاظ على حالتهم. الموقف المعني هو أن الراكب يتحرك بسرعة وفقًا لسرعة السيارة بحيث أنه على الرغم من أن السيارة تقوم بالفرملة ، إلا أن الراكب يظل في حالة حركة.

إنه نفس الشيء مع جسم ثابت يتحرك فجأة. مثال على ذلك عندما يجلس شخص على كرسي ويتم سحب الكرسي بسرعة. ما يحدث هو أن الشخص الجالس على الكرسي سوف يسقط لأنه يحافظ على حالته الثابتة.

قانون نيوتن الثاني

قانون نيوتن الثاني الذي نواجهه غالبًا في الحياة اليومية ، خاصة في حالة الأجسام المتحركة. صوت هذا القانون:

"تغيير الحركة دائمًا يتناسب طرديًا مع القوة المولدة / العاملة ، وله نفس اتجاه الخط الطبيعي من نقطة التلامس بين القوة والجسم."

التغيير في الحركة المعني هو أن التسارع أو التباطؤ الذي يعاني منه جسم ما سيكون متناسبًا مع القوة العاملة.

اقرأ أيضًا: 15+ أمثلة لأشعار مضحكة من مواضيع مختلفة [كامل]

الصورة أعلاه هي تصور لقانون نيوتن الثاني. في الصورة أعلاه ، هناك شخص يدفع بلوك. عندما يقوم الشخص بدفع الكتلة ، سيعمل الدفع على الكتلة الموضحة في السهم الأسود.

وفقًا لقانون نيوتن الثاني ، سوف تتسارع الحزمة في اتجاه الدفع الذي يقدمه الشخص ، والذي يرمز إليه السهم البرتقالي.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضًا تعريف قانون نيوتن الثاني من خلال معادلة. المعادلة هي:

F = م. أ

أين :

F هي القوة المؤثرة على جسم (N)
م هو ثابت التناسب أو الكتلة (كجم)
أ هو التغيير في الحركة أو التسارع الذي يختبره الجسم (م / ث 2)

قانون نيوتن الثالث

بشكل عام ، غالبًا ما يشار إلى قانون نيوتن الثالث باسم قانون رد الفعل.

هذا لأن هذا القانون يصف رد الفعل الذي يحدث عندما تعمل قوة على جسم ما. يقرأ هذا القانون:

"لكل فعل رد فعل مساو له ومعاكس له"

إذا تحركت قوة على جسم ما ، فستكون هناك قوة رد فعل يعاني منها الجسم. رياضياً ، يمكن كتابة قانون نيوتن الثالث على النحو التالي:

فصيل = فصيل

مثال على ذلك عندما يتم وضع كائن على الأرض.

يجب أن يكون للجسم جاذبية لأنه يتأثر بقوة الجاذبية التي يرمز إليها W وفقًا لمركز جاذبية الجسم.

ستمارس الأرضية بعد ذلك مقاومة أو قوة رد فعل تساوي جاذبية الجسم.

مثال على المشاكل

فيما يلي بعض الأسئلة والمناقشات حول قانون نيوتن بحيث يمكنك بسهولة حل القضايا وفقًا لقانون نيوتن.

مثال 1

سيارة كتلتها 1000 كجم تتحرك بسرعة 72 كم / ساعة ، اصطدمت السيارة بمقسم الطريق وتوقفت في 0.2 ثانية. احسب القوة المؤثرة على السيارة أثناء الاصطدام.

إقرأ أيضاً: الأنشطة الاقتصادية - أنشطة الإنتاج والتوزيع والاستهلاك

إجابة:

م = 1000 كجم
ر = 0.2 ثانية
الخامس = 72 كم / ساعة = 20 م / ث
V t = 0 م / ث
V t = V + في
0 = 20 - أ × 0.2
أ = 100 م / ث 2
يصبح a ناقص a مما يعني التباطؤ ، لأن سرعة السيارة تنخفض حتى تصبح في النهاية 0
F = أماه
القوة = 1000 × 100
إ = 100،000 نيوتن
إذن ، القوة المؤثرة على السيارة أثناء الاصطدام هي 100،000 نيوتن

مثال 2

من المعروف أن كائنين مفصولين بمسافة 10 م يعملان بقوة شد 8N. إذا تم تحريك الجسم بحيث يتحول كلا الجسمين إلى 40 مترًا ، فاحسب مقدار الجذب!

و 1 = G م 1 م 2 / ص 1
F 1 = G م 1 م 2 / 10M
F 2 = G م 1 م 2 / 40M
F 2 = G · م · 1 · م 2 / (4 × 10 م)
F 2 = ¼ × G م 1 م 2 / 10M
F 2 = ¼ × F 1
و 2 = ¼ × 8 نيوتن
F 2 = 2N
إذن ، مقدار الجذب على مسافة 40 مترًا هو 2 نيوتن .

مثال 3

كتلة كتلتها 5 كجم (الوزن w = 50 N) معلقة بالحبال ومربوطة بالسقف. إذا كانت الكتلة في حالة سكون فما هو شد الحبل؟

إجابة:

فصيل = فصيل
تي = ث
T = 50 نيوتن
إذن ، قوة الشد المؤثرة على الحبل على الكتلة هي 50 نيوتن

مثال 4

كتلة كتلتها 50 كجم تدفع بقوة 500 نيوتن. إذا تم إهمال قوة الاحتكاك ، فما مقدار التسارع الذي تتعرض له الكتلة؟

إجابة:

F = م. أ
500 = 50. أ
أ = 500/50
أ = 10 م / ث 2
إذن ، فإن التسارع الذي تواجهه الكتلة هو 10 م / ث 2

مثال 5

دراجة نارية تمر عبر حقل. كانت الرياح تهب بقوة لدرجة أن المحرك كان يتباطأ 1 م / ث 2. إذا كانت كتلة المحرك 90 كجم ، فما مقدار قوة الرياح التي تدفع المحرك؟

إجابة:

F = م. أ
إ = 90. 1
إ = 90 نيوتن
إذن قوة الرياح 90 نيوتن

وهكذا مناقشة قانون نيوتن 1 و 2 و 3 وأمثلة على المشاكل. نأمل أن يكون هذا مفيدًا لك.